package com.liuhuan.study.algorithms.sort;

import com.liuhuan.study.algorithms.util.Utils;

import java.util.Date;

/**
 * @author LiuHuan
 * @date 2020-07-08 16:07
 * @desc 归并排序
 */
public class MergeSort {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建要给80000个的随机的数组
        int[] arr = Utils.generateArray();
        System.out.println("排序前的时间是=" + Utils.formatDate(new Date()));

        //归并排序需要一个额外空间
        int[] temp = new int[arr.length];
        mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);

        System.out.println("排序前的时间是=" + Utils.formatDate(new Date()));

    }

    /**
     * 分+合方法
     *
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     * @param temp
     */
    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            //中间索引
            int mid = (left + right) / 2;
            //向左递归进行分解
            mergeSort(arr, left, mid, temp);
            //向右递归进行分解
            mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
            //合并
            merge(arr, left, mid, right, temp);

        }
    }

    /**
     * 合并的方法
     *
     * @param arr   排序的原始数组
     * @param left  左边有序序列的初始索引
     * @param mid   中间索引
     * @param right 右边索引
     * @param temp  做中转的数组
     */
    public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {

        // 初始化i, 左边有序序列的初始索引
        int i = left;
        //初始化j, 右边有序序列的初始索引
        int j = mid + 1;
        // 指向temp数组的当前索引
        int t = 0;

        /**
         * 先把左右两边(有序)的数据按照规则填充到temp数组，直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
         */
        while (i <= mid && j <= right) {
            //如果左边的有序序列的当前元素，小于等于右边有序序列的当前元素
            //即将左边的当前元素，填充到 temp数组
            //然后 t++, i++
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
            } else {
                //反之,将右边有序序列的当前元素，填充到temp数组
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
        }

        /**
         * 把有剩余数据的一边的数据依次全部填充到temp
         */
        while (i <= mid) {
            //左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }

        while (j <= right) {
            //右边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[j];
            t += 1;
            j += 1;
        }

        /**
         * 将temp数组的元素拷贝到arr，注意，并不是每次都拷贝所有
         */
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        //第一次合并 tempLeft = 0 , right = 1 //  tempLeft = 2  right = 3 // tL=0 ri=3
        //最后一次 tempLeft = 0  right = 7
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }

    }
}
